Question

18．一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C，其状态变化过程的p-V图象如图所示．已知该气体在状态A时的温度为27℃．则：
①该气体在状态B、C时的温度分别为多少？
②试说明气体从状态B到状态C的过程中内能如何变化？吸热还是放热？（不需说明理由）

Answer 1

分析 ①利由A到B为等压变化，由B到C为等压变化，来求出B、C状态的温度；
②理想气体内能变化由温度决定，用热力学第一定律来分析吸热还是放热；

解答 解：①对于理想气体：T_B=（273+27）K=300K；
   A→B等容变化
   由$\frac{{p}_{A}}{{T}_{A}}=\frac{{p}_{B}}{{T}_{B}}$，
即$\frac{3×1{0}^{5}Pa}{300K}=\frac{1×1{0}^{5}Pa}{{T}_{B}}$，
   解得 T_B=100K；
    B→C等压变化
   由$\frac{V_B}{T_B}=\frac{V_C}{T_C}$，
即$\frac{1×1{0}^{-2}{m}^{3}}{100K}=\frac{3×1{0}^{-2}{m}^{3}}{{T}_{B}}$，
    解得 T_c=300K 
②由B→C温度升高，内能增大，由热力学第一定律有△u=W+Q；体积增大，气体对外做功，W为负值，内能增△u为正值，故Q为正，吸收热量 
答：①该气体在状态B、C时的温度分别为100K、300K；
   ②气体从状态B到状态C的过程中内能增大，吸热．

点评 本题考查气体实验定律，形式为图象模式，难度较小，对热力学第一定律的应用，各量的正负是关键．